Cách điều chế khí sunfurơ
|
Lời giải: Show
– Trong phòng thí nghiệm, SO2 được điều chế bằng cách cho muối sunfit tác dụng với axit mạnh như HCl, H2SO4. Ví dụ: Na2SO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + SO2 – Ngoài ra, khí SO2 còn được điều chế bằng cách cho Cu tác dụng với H2SO4 đặc. Cu + 2H2SO2đặc → CuSO4 + SO2 + 2H2O Khí SO2 được thu bằng phương pháp đẩy không khí. SO2 là loại khí xuất hiện phổ biến trong cuộc sống của chúng ta. Việc nghiên cứu, giảm tác hại của nó trong bầu khí quyển, sản xuất và sử dụng vào các mục đích công nghiệp thực sự cần thiết. Bạn có biết cách điều chế SO2 trong phòng thí nghiệm, công nghiệp được thực hiện như thế nào hay không? Lưu huỳnh đioxit (SO2) là gì?Lưu huỳnh đioxit (SO2) là một hợp chất hóa học vô cơ. Ở bình thường nó ở thể khí, không có màu, nặng hơn không khí nhiều. Chúng ta có thể thu được khí lưu huỳnh đioxit (SO2) bằng cách đốt lưu huỳnh. Khi đốt lưu huỳnh, khí SO2 sinh ra chúng ta sẽ cảm thấy một mùi hôi khó chịu bốc lên.  Cấu tạo của khí lưu huỳnh đioxit (SO2)
Chúng ta có thể thấy khí SO2 trong thực tiễn cuộc sống, ở tự nhiên nó là sản phẩm của các vụ núi lửa phun trào, các hợp chất sinh học có chứa lưu huỳnh. Ở các hoạt động của các nhà máy, khu công nghiệp, khu lọc dầu, đốt than, sản xuất xi măng, luyện kim, khói thải xe cộ, đốt rơm rạ ngoài đồng,… Khí SO2 có lẫn trong đám khói khi cháy Tính chất hóa học của khí lưu huỳnh đioxit (SO2)Lưu huỳnh đioxit (SO2) là một chất có tính oxi hóa, khi oxi hóa chậm trong không khí sẽ chuyển thành SO3. Chất xúc tác cho phản ứng này chính là quá trình quang hóa. Ngoài ra, một số tính chất hóa học cụ thể của SO2 gồm: Tác dụng với nước cất tạo ra một axit yếu:Phương trình: SO2 + H2O → H2SO3 Tác dụng với một số dung dịch bazơ tạo ra muối:SO2 + NaOH → NaHSO3 SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O Vừa có phản ứng khử vừa có phản ứng oxi hóa:SO2 thể hiện tính khử qua các phản ứng sau: 2SO2 + O2 → 2SO3 (V2O5, 450oC) Cl2 + SO2 + 2H2O → H2SO4 + 2HCl SO2 làm mất màu nước Brom: SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4 SO2 làm mất màu thuốc tím: 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4 O2 thể hiện tính oxy hóa qua các phản ứng sau: SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O SO2 + 2Mg → S + 2MgO Phương pháp điều chế so2 trong phòng thí nghiệmCách điều chế SO2 trong phòng thí nghiệm được thực hiện theo cách khá đơn giản. Chúng ta cho Natri sunfit tác dụng với axit sunfuric để sinh ra khí SO2. Phương trình như sau: Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + SO2 Sơ đồ điều chế SO2 trong phòng thí nghiệm Hoặc có thể điều chế bằng cách cho Natri sunfit tác dụng với Axit clohydric: Phương trình như sau: Na2SO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + SO2 Cho đồng (Cu) phản ứng H2SO4 đặc nóng: Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O Ngoài cách điều chế ở phòng thí nghiệm, để sản xuất khí SO2 nhanh hơn thì người ta thực hiện đốt lưu huỳnh: S + O2(to) → SO2 Đốt cháy H2S (Hydro Sunfua) trong oxi dư: 2H2S + 3O2 → 2H2O + 2SO2 Đốt quặng Pirit Sắt: 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2 Các ứng dụng của khí SO2 trong các lĩnh vực sản xuấtKhí SO2 được ứng dụng rất nhiều trong các lĩnh vực sản xuất và đời sống. Nó được dùng để sản xuất Axit Sunfuric, sản xuất bột giấy, sản xuất dung dịch đường, bảo quản các loại thực phẩm sấy khô, sản xuất rượu,… Trong phòng thí nghiệm, SO2 được ứng dụng để nhận biết một số hợp chất. SO2 ứng dụng trong rất nhiều ngành khác nhau Có thể nói SO2 là một chất độc, gây ô nhiễm môi trường không khí. Tuy nhiên nó vẫn được sản xuất thường xuyên để phục vụ mục đích công nghiệp, là một trong những mắt xích quan trọng. Trên đây chúng tôi đã giải thích cho bạn đọc cách điều chế SO2 trong phòng thí nghiệm cụ thể nhất. Hãy theo dõi chúng tôi để cập nhật các kiến thức thường xuyên hơn nhé. ||Xem thêm bài viết khác:
Khí Sunfurơ là khí có nhiều ứng dụng trong công nghiệp và đời sống. Nhưng cũng là loại khí có rất nhiều tác hại. Thực tế cần phải sử dụng khí SO2 như thế nào? Khí Sunfurơ là gì? Các tính chất vật lý, tính chất hóa học, điều chế trong thực tế ra sao. Hãy cùng Công ty Xử Lý Chất Thải tìm hiểu thông qua các nội dung sau nhé. Khí sunfurơ hay SO2 là gì?Khí sunfurơ hay khí SO2 còn có tên gọi khác là lưu huỳnh điôxit (hay còn gọi là anhiđrit sunfurơ). Khí sunfurơ được tạo ra khi đốt cháy lưu huỳnh. Cụ thể hơn thì trong thực tế khí SO2 (axit sunfurơ) được sinh ra nhờ quá trình đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch đặc biệt là than, dầu… hoặc phát sinh trong quá trình nấu chảy các quặng nhôm, đồng, kẽm, chì, sắt.
Cấu tạo phân tử và công thức cấu tạo khí Khí sunfurơNguyên tử lưu huỳnh ở trạng thái kích thích có 4 electron độc thân ở các phân lớp 3p và 3d : … 3s2 3p3 3d1. Những electron độc thân này của nguyên tử S sẽ liên kết với 4 electron độc thân của hai nguyên tử o tạo thành bốn liên kết cộng hoá trị có cực : Tính chất vật lý Khí Sunfurơ
Tính chất hóa học Khí SunfurơLưu huỳnh dioxit là oxit axit
Phương trình phản ứng SO2 + H2O –> H2SO3 H2SO3 là axit yếu (mạnh hơn axit sunfuhidric) và không bền (ngay trong dung , dịch, H2SO3 cũng bị phân huỷ thành SO2 và H2O).
Lưu huỳnh dioxit là chất oxy hóa trung gian.Trong hợp chất SO2, nguyên tố lưu huỳnh có số oxi hoá +4, là số oxi hoá trung gian giữa các số oxi hoá -2 và +6. Do vậy, khi tham gia phản ứng oxi hoá – khử, so2 có thể bị khử hoặc bị oxi hoá.
Phương trình phản ứng 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O -> K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
Phương trình phản ứng SO2+ 2H2S -> 3S + 2H2O SO2 +2Mg -> s +2MgO Khí Sunfurơ –một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm không khíNguyên nhân chính (thực tê là nguyên nhân duy nhất) của sự hiện diện SO2 trong khí quyển. Đặc biệt là việc sử dụng nhiên liệu khoáng. Trước hết là than, vì nhiên liệu bất kỳ đều chứa ít nhiều lượng lưu huỳnh (từ một vài phần của phần trăm tối 5-7 %). Theo các ước lượng, hàng năm thải vào lốp khí quyển đối lưu gần 145 triệu tấn SO2. Trong đó 70 % được tạo thành khi cháy than và 16 % – cháy nhiên liệu lỏng (đặc biệt là mazut). Sự phân hủy SO2 trong khí quyển diễn ra dưối tác động của bức xạ cực tím. Và tạo thành anhyđrit hưu huỳnh (SO3) theo phản ứng 2SO2 +02 -+2S0, +185kJ. Khi tiếp xúc vối hơi nước, sẽ tạo thành axit sunphua so2 +H2O = H2SO3 + 76kJ. Trong khí quyển ẩm và ô nhiễm còn xảy ra phản ứng so2 +NO2 +H2O àH2SO4 +NO, Dẫn đến tạo thành axit sunphuric (H2SO4). Các ôxit lưu huỳnh làm tăng mạnh sự ăn mòn kim loại trong các thành phố. Cao hơn 1,5-5 lần so vối ở nông thôn. Tại một trong những thành phố của Mỹ, sự gia tăng nồng độ SO2 lên 3 lần kéo theo tăng tốc độ ăn mòn thiếc lên 4 lần. Đặc biệt vải nilon rất nhạy cảm đối vối sự ô nhiễm khí quyển bởi chất này. Ảnh hưởng Khí Sunfurơ đối với sức khỏe con ngườiĐiôxit lưu huỳnh (SO2) và sunphua anhyđrit (SO3) trong tổ hợp vối các hạt lơ lửng và hơi ẩm có tác hại nhất tối con người. Đặc biệt đối với cơ thể con người và các loại động vật SO2 – chất khí không màu và không cháy. Với nồng độ trong không khí 0,3-1,0 phần triệu bắt đầu cảm thấy mùi của nó. Còn vối nồng độ cao hơn 3 phần triệu SO2 có mùi gắt khó chịu. Điôxit lưu huỳnh trong hỗn hợp với những hạt rắn và axit sunphuric (một chất kích thích mạnh hơn SO2) ngay với hàm lượng trung bình năm 0,04-0,09 phần triệu và nồng độ khói 150-200 mg/m3 sẽ làm tăng các triệu chứng khó thở và các bệnh phổi. Còn vối hàm lượng SO2 trung bình ngày 0,2-0,5 phần triệu và nồng độ khói 500-700 mg/m3 quan sát thấy tăng mạnh số bệnh nhân và tử vong. Vối nồng độ SO2 0,3-0,5 phần triệu trong thời gian một số ngày sẽ xảy ra gây hại mãn tính đốĩ vối lá thực vật (đặc biệt là rau muống, xà lách, bông, bạch dương…). Ứng dụng và điều chế lưu huỳnh đioxitỨng dụngLưu huỳnh đioxit được dùng để :
Điều chế SO2 trong phòng thí nghiệmTrong phòng thí nghiệm, SO2 được điều chế bằng cách đun nóng dung dịch axit H2SO4 với muối Na2SO3. Thu SO2 vào bình bằng cách đẩy không khí.Na2SO3 + H2SO4 -> Na2SO4 + H2O + SO2 Điều chế SO2 trong Công nghiệpĐốt quặng sunfua kim loại, như pirit sắt (FeS2) : 4FeS2 + 11O2 -> 2Fe2O3 + 8SO2 Tóm lại:Trong bài viết trên, Công ty Xử Lý Chất Thải đã giới thiệu đầy đủ các kiến thức về khí SO2. Tuy nhiên do biên tập từ nhiều nguồn khác nhau, nên không tránh khỏi những thiếu sót. Hãy liên hệ với hotline: 0935.22.17.22 anh Hùng để được góp ý và giải đáp thắc mắc nhé. Nguồn www.xulychatthai.com.vn |
